理论教育 河流生态系统特征和应用分析

河流生态系统特征和应用分析

时间:2023-10-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:黄河干流河道全长5464km,全河多年年平均天然径流量580亿m3,仅占全国河川径流总量的2%。黄河河川径流主要由大气降水补给,受大气环流及季风影响,降水量少而蒸发能力强。黄河以多泥沙而著称。黄河泥沙的挟带特性是:当径流中存在大量的泥沙颗粒特别是细颗粒时,流体的性质便会改变,使得径流能够挟带很高浓度的泥沙。

河流生态系统特征和应用分析

(1)水文情势。黄河干流河道全长5464km,全河多年年平均天然径流量580亿m3,仅占全国河川径流总量的2%。流域水文特征明显,上游降水历时长、强度小,形成的洪水径流峰小量大;中游降水历时短、强度大,形成的洪水径流峰高量小、陡涨陡落,为暴雨洪水,危害较大;下游河床淤高,是黄河下游水患严重而又难于治理的症结所在。

黄河河川径流主要由大气降水补给,受大气环流及季风影响,降水量少而蒸发能力强。径流深由南部向北部递减,西起吉迈,过积石山,到大夏河、洮河,沿渭河干流至汾河与沁河分水线一线以南,年降水量丰富,植被较好,年平均降水量大于600mm,年径流深100~200mm以上,是黄河流域产流最丰沛的地区;流域北部经皋兰,过海源、同心、定边包头一线的西北部,气候干燥,年均降水量小于300mm,年径流深在10mm以下,是黄河流域年径流最贫乏的地区;流域中部黄土高原区,年降水量一般为400~500mm,年径流深25~50mm,这一地区由于生态环境长期受到破坏,水土流失严重,为黄河泥沙的主要来源区。

典型的季风气候,不仅造成径流的地区分布不均,而且河川径流的年际变化大、年内分配也不均匀。黄河上游龙羊峡以上地区,大部分为高寒草原湖泊沼泽较多,水的自然涵养能力较好,因此,以径流的年际变化相对较小。龙门以上各站年径流Cv 值为0.22~0.23,龙门以下汇入了一些流域涵养能力较小的大的支流,年径流Cv 值逐渐增大,如三门峡、花园口、两站的Cv 值分别为0.24、0.25。黄河干流各站最大年径流量与最小年径流量之比为3~4。径流的季节变化随年降水的季节性变化而变化,降水量集中在6~9年,河川径流量主要集中于汛期7~10月,干流及较大支流汛期径流占全年的60%左右,部分河段占70%以上,36年径流仅占10%~20%[119]

(2)泥沙。黄河以多泥沙而著称。黄河多年平均输沙量约16 亿t,多年平均含沙量高达37.6kg/m3,黄河泥沙的来源地区比较集中,并有“水沙异源”的特点。上游河口镇以上占全流域面积的51.3%,来沙量仅占全河的9%,而来水量占全河来水量的53.9%。泥沙主要来自于河口镇至潼关的黄河中游地区,占全河沙量的90%以上,其中河口镇至龙门区间流域面积为11.2 万km2,占14.9%,水量占12.5%,但沙量却占56%;龙门至潼关流域面积占24.6%,来沙量占全河34%,来水量占19.6%。(www.daowen.com)

黄河泥沙的挟带特性是:当径流中存在大量的泥沙颗粒特别是细颗粒时,流体的性质便会改变,使得径流能够挟带很高浓度的泥沙。黄河泥沙的输移在不同河段表现出一定的差异,在侵蚀严重的黄土高原地区,高浓度的含沙水流汇入河网以后,沿程无明显的冲淤,即黄河主要来沙区的输移比接近于1[120]。由于泥沙含量高,黄河的上、中、下游都存在淤积问题,其中淤积最严重的是下游。20世纪50年代,下游的年淤积量约为4 亿t;60年代,三门峡水库拦蓄泥沙52.7亿t,下游河道年均冲刷1.303 亿t;70年代三门峡水库改变运用方式,下游的年均淤积量回升到3.4亿t80年代淤积量下降到0.34亿t[120]

目前黄河下游河床已高出大堤背河地面3~5m,比两岸平原高出更多。除南岸东平湖至济南区间为低山丘陵外,其余全靠堤防挡水。黄河入海口因泥沙淤积,不断延伸、摆动,近40年间,黄河年平均输送到河口地区的泥沙约10亿t,年平均净造陆面积25~30km2。水少沙多、水沙异源、水沙不平衡的矛盾十分突出。

(3)河流生物。黄河由于泥沙含量大,透明度低,阳光难以透射,喜阳植物的生长、繁殖受到限制,直接或间接以它为食的各种生物也受到限制。据20世纪60年代调查,黄河鱼类有191 种(亚种),分别隶于15 目32 科116属,其中淡水鱼141 种,过河口及河口鱼类27种,半咸水鱼23 种。上游河源至贵德段,地处青藏高原,独特的高寒气候,使鱼类区系种类少,仅有16 种鱼类,贵德至孟津河段有鱼类93 种,晋陕河段上游的鳗鲡属于过河口性的洄游;孟津以下至入海口河段,共有鱼类136 种,以中国平原复合体鱼类为主。具有捕捞价值的鱼类主要有鲤鱼和刀鱼。

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